[發明專利]一種三頻差動諧振式光纖陀螺

有效

• 申請號: 201711360607.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108225298B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 胡強;王珂;滕霖;王京獻;傅鑫;雷興;李俊;蔣櫻子
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

1.一種三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，包括三路激光，所述三路激光由同一光源經分束器分別輸出，其中，第一路經諧振腔輸入耦合器，輸入諧振腔，另外第二路、第三路分別移頻后由耦合器合束，再經諧振腔輸入耦合器，輸入諧振腔，三路激光在諧振腔內進行諧振，且第二路、第三路在諧振腔內的傳播方向相同并與第一路在諧振腔內的傳播方向相反，諧振腔的三路激光輸出分別經各自相敏解調器后用于頻率鎖定；

第一路、第二路和第三路激光輸出致耦合器之前均設置有強度伺服器；強度伺服器用于降低光波的殘余強度調制、同時減小相對強度噪聲；

三路激光中第一路為逆時針光路，第二路和第三路組成順時針光路；

第一相敏解調器先對與第一相位調制信號同頻的方波進行調相，再用調相后的方波對逆時針激光輸出的交流光強信號進行同步解調，再根據解調誤差控制激光驅動控制器，驅動激光器輸出光波產生頻率移動，使得第一路光波頻率fccw鎖定至諧振腔逆時針第q個諧振峰處；

第二相敏解調器先對與第二相位調制信號同頻的方波進行調相，再用調相后的方波對順時針激光輸出的交流光強信號進行同步解調，再根據解調誤差控制第一頻率綜合振蕩器，驅動下移頻聲光移頻器產生光波頻率移動，使得第二路光波頻率fcw1鎖定至諧振腔順時針第q-1個諧振峰處；

第三相敏解調器先對與第三相位調制信號同頻的方波進行調相，再用調相后的方波對順時針激光輸出的交流光強信號進行同步解調，再根據解調誤差控制第二頻率綜合振蕩器，驅動上移頻聲光移頻器產生光波頻率移動，使得第三路光波頻率fcw2鎖定至諧振腔順時針第q+1個諧振峰處；

q為大于1的正整數。

2.根據權利要求1所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，所述相敏解調器為基于方波的相敏解調器，解調時，先對與調制信號同頻的方波進行調相，再用調相后的方波對激光輸出進行同步解調。

3.根據權利要求1所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第一路諧振器輸出激光經相敏解調后對光源進行反饋。

4.根據權利要求1所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路在進入耦合器合束之前分別設置有移頻器，用于將兩路的頻率分別移動到第一路頻率的兩側。

5.根據權利要求4所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路頻率分別移動到第一路頻率的兩側的FSR的整數倍處。

6.根據權利要求1所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路的相敏解調器分別經各自的頻率綜合振蕩器連接各自的移頻器。

7.根據權利要求6所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路的相敏解調器分別經各自的信號調制模塊連接各自的相位調制器，且所述相位調制器均與各自移頻器連接。

8.根據權利要求7所述的三頻差動諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路各自的頻率綜合振蕩器均連接陀螺信號處理及讀出模塊，對頻率綜合振蕩器的參考信號進行直接計數和三頻差動運算。